Презентация по химии "Скорость химичеких реакций"

• 1 слайд

  Скорость химической реакции
  Презентацию подготовил ученик 11 класса Иванов Роман
  Руководитель учитель химии М.В. Цветкова
  

• 2 слайд

  Определение
  Скорость химической реакции - это изменение молярной концентрации одного из участвующих в реакции веществ в единицу времени:
  v = Dc/Dt [моль/литр*сек]
  
  В качестве примера рассмотрим следующую реакцию:
  H2 + I2 = 2HI
  

• 3 слайд

  Пример
  Попробуем определить скорость этой реакции по расходованию реагентов в единицу времени. Например, так:
  v(H2) = m(H2)/Dt,     v(I2) = m(I2)/Dt
   v - скорость реакции
  
   m - убыль массы соответствующего реагента
  
   Dt - отрезок времени.
  v(H2) не равно v(I2), т.к. массы водорода и иода, прореагировавших в единицу времени, не равны.
  

• 4 слайд

  Пример
  Реакция идет в мольном соотношении 1:1, а не в массовом!
  
  Попробуем по-другому:
  
  v(H2) = n(H2)/Dt,     v(I2) = n(I2)/Dt
  
  взяв вместо масс количества веществ.
  
  v(H2) = v(I2)
  Приведем эти выражения к единице объема
  
  v(H2) = n(H2)/VDt = Dc(H2)/Dt 
    v(I2) = n(I2)/VDt=Dc(I2)/D t
  Dc - изменения молярных концентраций соответствующих веществ.
  Тогда vH2 = vI2 = v данной реакции!
  

• 5 слайд

  Влияние концентраций веществ на скорость химической реакции
  
  Чтобы вещества прореагировали, необходимо, чтобы их молекулы столкнулись.
  Очевидно, что вероятность столкновения молекул на рисунке слева выше, чем справа. Она прямо пропорциональна количеству молекул реагентов в единице объема, т.е. молярным концентрациям реагентов.
  

• 6 слайд

  Влияние концентраций веществ на скорость химической реакции
  
  В середине XIX в. (1865 г. - Н.Н.Бекетов, 1867 г. - К.Гульдберг, П.Вааге) был сформулирован основной постулат химической кинетики, называемый также законом действующих масс:
  
  
  
  Скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в некоторые степени:
  v = k[A]n[B]m,   для реакции aA + bB = ...
  Числа n, m в выражении закона действующих масс называются порядками реакции по соответствующим веществам. Это экспериментально определяемые величины. Сумма показателей степеней n, m называется общим порядком реакции.
  Коэффициент пропорциональности k называется константой скорости реакции.
  

• 7 слайд

  Влияние давления на скорость химической реакции
  
  Давление сильно влияет на скорость реакций с участием газов, потому что оно непосредственно определяет их концентрации
  

• 8 слайд

  Катализ и ингибирование
  
  Есть вещества, которые влияют на скорость химической реакции, не являясь при этом реагентами. Они принимают в реакции самое непосредственное участие, но в результате реакции остаются неизменными. Такие вещества называются катализаторами, если они ускоряют реакцию, и ингибиторами, если замедляют ее.
  75% химической промышленности использует каталитические процессы. Среди них - как крупнотоннажные производства: синтез аммиака и его окисление, производство серной кислоты, так и тонкие многостадийные синтезы, например, лекарственных средств.
  

• 9 слайд

  Катализ и ингибирование
  
  Все биохимические реакции, протекающие в живых организмах, требуют участия природных катализаторов - ферментов. Ферменты обладают непревзойденной активностью (т.е. скоростью каталитического процесса), ускоряя реакции в миллиарды и триллионы раз при комнатной температуре. Кроме того, ферменты характеризуются чрезвычайной избирательностью (селективностью), превращая лишь строго определенные вещества в строго определенные продукты. Они способны на это благодаря своей уникальной форме, к которой реагенты должны подойти, как ключ к замку.
  

• 10 слайд

  Катализ и ингибирование
  
  Действие катализаторов основано на том, что они уменьшают энергию активации реакции. 
  
  Многие катализаторы не просто ускоряют реакции, а ведут их по другому пути. Так, реакция окисления аммиака без катализатора:
  
  4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
  
  не представляет никакого интереса для промышленности, а в результате каталитического окисления на платине:
  
  4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
  
  получается ценный продукт - оксид азота(II).
  

• 11 слайд

  Влияние скорости реакции от температуры
  
  Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа и уравнением Аррениуса. Повышая температуру, мы сообщаем молекулам дополнительную энергию (увеличивая, тем самым, энергию активации), которая способствует протеканию реакции. Сванте Аррениус в 1889 году, изучая зависимость υ от температуры, установил, что большинство химических процессов подчиняются уравнению: 
  
  
  
  
  где k  — константа скорости реакции
  Еа -энергия активации – минимальная (критическая) энергия, необходимая для осуществления реакции, единица измерения Дж/моль
  Т — абсолютная температура
  R – газовая постоянная, R = 8,314 Дж/моль·град
  A — предэкспоненциальный множитель (частотный фактор), единица измерения совпадает с k. Эта константа выражает вероятность того, что при столкновении молекулы будут ориентированы так, чтобы взаимодействие было возможно.
  

• 12 слайд

  Источники
  http://zadachi-po-khimii.ru/wp-content/uploads/2014/09/c378bdeaf96d9602209339c4963a1189.jpg
  
  https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8
  
  http://www.chem.msu.su/rus/teaching/Kinetics-online/welcome.html
  
  http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/skorost-ximicheskoj-reakcii.html
  

• 13 слайд

  Спасибо за внимание!